Устройство для регулированияпоказателя качества продукта

Устройство для регулированияпоказателя качества продукта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е щ 797713

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Уеслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 04.04.79 (21) 2749278/23-26 (51)М. Кл с присоединением заявки ¹

В 01 0 3/42

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и откр ыти и (23) Приоритет

Опубликовано 2301.81. бюллетень № 3

Дата опубликования описания 25. 01. 81 (53) УДК 61.012-52 (088 .8) В . М . Слободкин, В . Г . Филимонов, A . .3 . Мель

Н . В . Карпов, В . A . Казнин, Ю . A . Никитин и Ш. А. Миндубаев (72) Авторы изобретения

Московское научно-производственное объединение по автоматизации нефтеперер. батывающей и нефтехимической промышленности "Нефтехимантоматика" (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

КАЧЕСТВА ПРОДУКТА

Изобретение относится к устройствам для регулирования качества продуктов технологических процессов и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтепереребатывающей и пищевой отраслях промышленности.

Известно устройство для регулирования показателя качества продукта, содержащее анализатор качества, например хроматограф, включающий связанные между собой датчик, преобразователь, программатор и блок памяти 11 .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регулирования показателя качества продукта технологического процесса, например ректификации, содержащее анализатор качества продук.та, первый сумматор, выход которого связан через регулятор с исполнительньм механизмом, второй сумматор, выход которого через блок умножения на постоянный коэффициент соединен с положительным входом первого суыиатора

g2g . Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает высокой точности регулирования. 30

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

Для достижения этой цели устроиство снабжено программным блоком, связанным с анализатором качества и взаи мосвязанными первым блоком памяти, соединенным с анализатором качества, и вторым блоком памяти, входы которых соединены с программным блоком, при этом выход первого блока памяти связан с положительными входами первого и второго сумматоров, а выход второго блока памяти подключен к отрицательному входу второго суьматора.

На чертеже дана принципиальная схема устройства.

Устройство содержит анализатор качества 1, включающий связанные между собой датчик 2, преобразователь 3, программный блок 4 и первый блок 5 памяти, причем выход преобразователя

2 соединен со входом блока 5 памяти, а датчик 2, преобразователь 3 и блок

5 памяти своими входами подключены к выходу программного блока 4 . Выход первого блока 5 памяти соединен с первым входом второго блока б памяти, второй вход которого также соединен с программным блоком 4, с положительными входами второго 7 и первого 8 9771З сумматоров. Выход второго сумматора

7 соединен со входом блока 9 умножения на постоянный коэффициент, выход которого соединен со вторым положительным входом первого сумматора 8.

Выход второго блока б памяти соединен с отрицательным входом второго

5 сумматора 7, а выход первого сумматора 8 соединен со входом регулятора

10, соединенного а клапаном 11.

Разновидностью данного устройства является устройство, в котором вход регулятора соединен с выходом первого блока 5 памяти непосредственно, первый положительный вход первого сумматора 8 соединен с выходом регулятора 10. В этом случае на клапан 15 подается выходной сигнал сумматора.

Работа устройства рассмотрена на примере регулирования концентрации легкой примеси в остатке ректификационной колонны, представляющей со- 2О бой весьма инерционный объект, с помощью циклически работающего хроматографа .

Регулирование осуществляется воз— действием на подачу пара. Как извест- 2 но, увеличение подачи пара приводит к уменьшению концентрации легких примесей в остатке, однако лишь через значительное время, которое для системы регулирования еще более затягивается в связи с запаздываниями в системе пробоотбора.

Если на выходе преобразователя 3 получен сигнал, свидетельствующий о том, что концентрация легких примесей у в остатке значительно превосходит задание, .сигнал этот запоминается первым блоком 5 памяти и через первый сумматор 8 пройдя в регулятор 10 приводит к значительному открытию клапана 11, подающего пар . Если большая концентрация легких примесей удерживается значительное время (в течение нескольких циклов анализа), тогда предыдущие и последующие значения сигнала на выходе первого блока 5 па- 45 мяти почти (или вовсе) не отличаются друг от друга, а следовательно, равны (или почти равны) между собой синхронно поступающие на входы второго сумматора 7 сигналы . В результате $Q выход второго сумматора 7 мал и наличие второго блока б памяти, второго сумматора 7 и блока 9 умножения на постоянный коэффициент почти (или вовсе) не отражается на величине сиг- нала, поступающего на клапан,поэтому он открыт .

Через некоторое число циклов вели— чина сигнала на выходе преобразователя несколько уменьшается, оставаясь все еще большей, чем задание. Теперь 40 уже новое значение меньше предыдущего и сигнал на выходе второго сумматора 7 уменьшается . Таким образом, уменьшаются оба сигнала на входе первого сумматора 8 и в результате кла- 65 пан 11 закрывается сильнее, чем это было бы, если бы в устройстве отсутствовала цепочка, включающая вторые блок б памяти и сумматор 7.

Если бы второй блок 6 памяти отсутствовал и величина открытия (закрытия) клапана не зависела бы от величины приращения показателя качест— ва, а только от его значения, то клапан продолжал бы быть открытым более долгое время. Чрезмерное и длительное поступление больших количеств пара привело бы к излишней отпарке легких примесей, т.е. регулируемый параметр стал бы .значительно меньше задания .

Наличие второго блока 7 памяти позволяет менять управляющее воздейст— вие до того, как параметр пройдет задание, по скорости, с которой параметр к этому заданию приближается. В результате отклонения параметра (амплитуда) уменьшаются и точность регулирования повышается.

Поскольку анализатор производит анализ через равные промежутки времени, упомянутые величины приращений можно рассматривать как средние значения производной за цикл зависимости "показатель качества — время". Таким образом, введение второго блока памяти позволило ввести предварение в закон регулирования системы с циклически работающим анализатором . Блок умножения на постоянный коэффициент позволяет осуществлять настройку времени предварения.

Указанная выше разновидность системы, где первый сумматор помещен после регулятора, позволяет иметь независимую настройку времени предварения, в то время как конструкция, показанная на чертеже, более удобна для модерниэации уже существующих систем.

Вместо второго суьматора и блока умножения на постоянный коэффициент можно использовать пропорциональный регулятор.

Экономический эффект от применения данного устройства, например, для одного дензобутаниэатора производительностью 200 тыс. т нормального бутана в год составляет 100 тыс. руб .

Формула изобретения

Устройство для регулирования показателя качества продукта технологического процесса, преимущественно процесса ректификации, содержащее анализатор качества продукта, первый сумматор, выход которого соединен через регулятор с исполнительным механизмом, второй сумматор, выход которого через блок умножения на постоянный коэффициент связан с положительным входом первого сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

797713

Составитель T . Чулкова

Редактор Н. Егорова Техред М.федорнак Корректор С . шекмар

Заказ 9872/6 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. У город, ул. Проектная, 4 целью повышения точности регулирования, оно снабжено программным блоком, связанным с анализатором качества и взаимосвязанными первым блоком памяти, соединенным с анализатором качества, и вторым блоком памяти, при этом входы блоков памяти соединены с программным блоком, выход первого блока памяти связан с положительными входами первого и второго сумматоров, а выход второго блока памяти подключен к отрицательному входу второго сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дидков B. Г. Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы химических производств. М., "Химия", 1973, с. 277.

2 . Авторское свидетельство СССР

М 547217, кл. В 01 0 3/42, 17.12.75.